제1항에 있어서,단계 (b)의 상기 투명전극 기판은 FTO, ZnO, ITO, AZO, GZO, IZO, 및 IGZO 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극(photoanode)의 제조방법.

제7항에 있어서,단계 (b)의 열처리는 80 내지 120℃의 온도에서 1 내지 5시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극(photoanode)의 제조방법.

제1항에 있어서,단계 (c)의 상기 실리카(SiO2) 나노입자의 평균 입경은 5 내지 10nm인 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극(photoanode)의 제조방법.

제1항에 있어서,단계 (c)의 상기 침지는 10 내지 60분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극의 제조방법.

(a) 철 공급원, 및 4가 이온을 형성하고 Fe3+ 보다 이온 크기가 큰 금속인 주체 도펀트 공급원을 혼합하여 혼합용액을 준비하는 단계;(b) 상기 혼합용액에 투명전극 기판을 침지시킨 후 열처리하여 상기 투명전극 기판상에 주체 도펀트 도핑된 FeOOH를 성장시키는 단계;(c) 상기 주체 도펀트 도핑된 FeOOH를 실리카(SiO2) 나노입자가 분산된 용액에 침지시켜 표면에 실리카(SiO2) 나노입자가 부착된 주체 도펀트 도핑된 FeOOH를 제조하는 단계; 및(d) 상기 실리카(SiO2) 나노입자가 부착된 주체 도펀트 도핑된 FeOOH를 열처리하여 객체 도펀트인 실리콘(Si)을 추가 도핑시킴으로써, 주체 도펀트와 객체 도펀트인 실리콘(Si)이 공동 도핑된 헤마타이트(Fe2O3)를 제조하는 단계;를 포함하는 물분해용 광양극(photoanode)의 제조방법.

제1항에 있어서,단계 (a)의 상기 주체 도펀트 공급원에 포함된 주체 도펀트는 티타늄(Ti), 주석(Sn) 및 망간(Mn) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극(photoanode)의 제조방법.

제2항에 있어서,단계 (a)의 상기 주체 도펀트는 티타늄(Ti)인 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극(photoanode)의 제조방법.

제3항에 있어서,단계 (a)의 상기 주체 도펀트 공급원은 티타늄(Ti) 공급원이고,상기 티타늄(Ti) 공급원은 염화티타늄(TiCl3), 이산화티타늄(TiO2), 수소화티타늄(TiH2), 사염화티타늄(TiCl4), 질화티타늄(TiN), 및 티타늄이소프로폭사이드(C12H28O4Ti) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극(photoanode)의 제조방법.

제1항에 있어서,단계 (a)의 상기 철 공급원은 염화철(FeCl3), 불화철(FeF2), 황화철 (FeSO4), 철아세테이트(Fe(CO2CH3)2), 질화철(Fe(NO3)3), 및 그의 수화물 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극(photoanode)의 제조방법.

제1항에 있어서,단계 (a)의 상기 혼합용액은 상기 철 공급원 100 몰부에 대하여, 상기 주체 도펀트 공급원은 0.001 내지 0.05 몰부를 포함하는 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극(photoanode)의 제조방법.

제1항에 있어서,단계 (c) 이후, 상기 실리카 나노입자가 부착된 주체 도펀트 도핑된 FeOOH는 물로 세척한 후 건조시키는 단계를 추가로 수행하는 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극의 제조방법.

제11항에 있어서,상기 건조는 질소가스를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극의 제조방법.

제1항에 있어서,단계 (d)의 상기 열처리는 600 내지 1000℃에서 5분 내지 30분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극의 제조방법.

제1항에 있어서,단계 (d) 이후, (e) 주체 도펀트와 객체 도펀트인 실리콘(Si)이 공동 도핑된 헤마타이트(Fe2O3) 상에 조촉매를 흡착시키는 단계;를 추가로 수행하는 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극의 제조방법.

제14항에 있어서,상기 조촉매는 티타늄 도핑된 FeOOH 또는 티타늄 도핑되지 않은 FeOOH 인 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극의 제조방법.

제15항에 있어서,상기 조촉매는 티타늄 도핑된 FeOOH 인 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극의 제조방법.

제14항에 있어서,단계 (e)는 상기 주체 도펀트와 객체 도펀트인 실리콘(Si)이 공동 도핑된 헤마타이트(Fe2O3)를 철 공급원을 포함하는 용액, 또는 티타늄 공급원과 철 공급원을 함께 포함하는 용액에 침지시켜 열처리하는 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극의 제조방법.

제17항에 있어서,단계 (e)의 상기 철 공급원은 염화철(FeCl3), 불화철(FeF2), 황화철 (FeSO4), 철아세테이트(Fe(CO2CH3)2), 질화철(Fe(NO3)3), 및 그의 수화물 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극(photoanode)의 제조방법.

제17항에 있어서,단계 (e)의 상기 티타늄 공급원은 염화티타늄(TiCl3), 이산화티타늄(TiO2), 수소화티타늄(TiH2), 사염화티타늄(TiCl4), 질화티타늄(TiN), 및 티타늄이소프로폭사이드(C12H28O4Ti) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극(photoanode)의 제조방법.

제17항에 있어서,단계 (e)의 상기 열처리는 50 내지 100℃에서 10분 내지 60분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극의 제조방법.

제1항 내지 제20항 중에서 선택된 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된 물분해용 광양극.

제21항에 있어서,상기 물분해용 광양극은 주체 도펀트와 객체 도펀트인 실리콘(Si)이 공동 도핑된 헤마타이트(Fe2O3)의 총중량에서 상기 주체 도펀트 함량이 1.5 내지 3.0wt% 인 것을 특징으로 하는 물분해용 광양극.

제1항 내지 제20항 중에서 선택된 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된 물분해용 광양극을 포함하는 물분해 장치.